GIS中空间数据最小凸包串行算法的改进

针对传统最小凸包算法无法快速处理数据量较大的空间数据这一不足,该文通过分析最小凸包的性质,对传统的最小凸包串行算法进行改进,以提高最小凸包的构建效率。首先将空间点群分为绝对凸包顶点、可能凸包顶点、绝非凸包顶点三类,然后将大量的绝非凸包顶点剔除,仅仅判断可能凸包顶点中哪些点是构成最小凸包的顶点,最终和绝对凸包顶点构成所需要的最小凸包。通过对比分析,该文改进的方法原理正确,在遍历点的数量上较传统串行算法具有明显的优势,算法执行效率较高。     

基于二叉树的散乱点集快速凸包算法

在右壳树和左壳树概念的基础上,提出了基于二叉树的散乱点集快速凸包算法,它在查找每一个凸包顶点的同时,通过去除若干非凸包顶点来迅速、动态地减小散点集的规模,通常情况下能达到线性时间复杂度。算法省却了凸包顶点间连接关系的判断过程,适用于任何复杂的散点分布情况,并且简单,易于实现。     

初始凸包对改进快速凸包算法效率的影响

针对目前众多采用了改进的快速凸包算法对给定的平面海量离散点集生成凸包的文献中,没有明确指出其初始凸包的形式(四边形或八边形)对算法效率的影响的问题,该文对凸包的生成过程进行了深入分析,并进行了大量的实验。通过比较这些实验的结果,发现以四边形或八边形作为初始凸包均能有效地提高算法效率,但在相同的条件下,以八边形作为初始凸包时,并不能将算法效率进一步提高,与以四边形作为初始凸包相比,其实际的执行效率不升反降。实验结果表明以四边形作为初始凸包时算法效率最佳。     

平面点集凸包Graham算法的改进

本文提出了一种计算平面点集最小凸包的快速算法。该算法首先对平面点集进行扫描,查找到最左、最右、最上、最下4个方向上的极值点,以此构造出一个初始凸包,并删除初始凸包内部的所有点;然后把剩余点集分组,每组运用格雷厄姆(Graham)算法生成一个新的凸包;最后将所有子集凸包的顶点看作一个新的点集,再次运用Graham算法生成最终凸包。测试结果表明,改进后的算法可较大幅度地提高执行效率。     

一种矢栅结合的三维点集Delaunay剖分方法

不规则四面体网格是3DGIS中一种重要的数据结构,其本质是三维Delaunay剖分。总结了现有矢量算法和栅格算法的特点;在当前计算机存储容量极大提高、GPU并行处理技术蓬勃发展、支持栅格三维运算的计算机软硬件条件已成熟的条件下,提出了一种矢栅结合的三维点集Delaunay剖分方法。该方法以距离变换为基础获取初始Delaunay剖分结果,同时针对栅格方法中无法区分同一栅格中的密集点问题,引入矢量中Delaunay增量算法加以解决。实验表明,该方法能以较低的时间复杂度计算三维点集的Delaunay四面体剖分;且由于其面向空间的特性,计算效率几乎不受点集中元素数量的影响,因而能满足海量数据的计算需求。     

坐标排序的离散点凸包生成算法

针对传统的凸包生成方法在数据量较大情况下效率下降明显的问题,该文提出了一种基于平面离散点快速生成凸包算法。基于凸包边界单调性对平面点集分区域按X轴方向排序的方法,较好地减少了传统凸包生成算法的计算量,实现了凸包求取的高效性。实验结果表明:该算法不仅可以快速有效地生成凸包,还能够保证结果的准确性,且效率较高。     

2维空间数据最小凸包生成算法优化

最小凸包是计算机几何中得到广泛研究的问题之一，在地理信息系统中也有着广泛应用。探讨了1种较为常用的最小凸包生成算法，提出点集分组计算和动态删除判定点的方法以提高算法的执行效率，并结合实例分析了算法的运行效率与凸包形态、分组子集的大小之间的关系。     

GIS中点集凸包的快速算法

对文献[1]的划分算法的时间复杂度进行理论分析,指出它的不适用范围.提出了一种计算凸包的O(n)的算法.     

一种Delaunay三角剖分的改进算法

Delaunay三角网的构建算法和设计在GIS分析管理以及可视化等方面有着重要的作用。本文将逐点插入法和凸包法进行融合,利用Akl-Toussaint启发式函数来剔除原始数据点集中的多余点以便快速高效的实现凸包的构建,利用角度判别对角线法来对生成的初始三角网进行优化,在此基础之上提出了生成Delaunay三角网的改进算法。实践表明,该算法对于小量或大量数据集均有较好的适应性,不仅具有与分治算法一致的高效性,还具有易于理解和实现的算法思路。     

缓冲区生成的游程刷叠置算法

提出了一种基于游程编码技术和栅格叠置思想的缓冲区生成算法,其基本思路为:用一个宽度等于缓冲距离的"刷子"沿缓冲目标进行跟踪标描,标记穿越栅格并进行动态叠置,得到栅格形式的缓冲区,然后进行结果矢量化。以线状目标集为例进行了测试和分析,结果表明,该算法在时间复杂度、空间复杂度、计算精度等方面具有一定优势,是一个较为实用的缓冲区生成算法。     

基于栅格化思想的矢量电子地图几何变化检测

在检测不同版本矢量电子地图的变化时,通常采用要素遍历、坐标比较的方法,这种方法计算速度慢、效率较低。针对这一不足,提出一种基于栅格化思想的矢量电子地图几何变化统计比较检测方法(SCAG),即利用矢量电子地图进行栅格化处理时构造的统计数据对点、线、面等形状地物的几何变化进行变化统计分析和要素快速检测,其计算量比遍历的方法显著减少,效率提高。最后通过实验验证了SCAG检测方法的可行性、合理性和高效性。     

一种新的CR点目标识别方法及其在公路形变监测中的应用

提出了一种基于强度与相关系数综合评定指数的人工角反射器(CR)点目标识别方法。应用该方法在获取的5幅研究区域SAR影像上分别查找CR点位置,并将不同影像上相邻CR点间的距离进行比较以验证结果的准确性。利用这些CR点对高速公路进行形变监测,成功获得了其在2008~2009年间的形变量,得到了与水准实测数据较为吻合的形变结果。     

共享内存环境下的并行质量引导相位解缠

提出了一种共享内存环境下的并行质量引导相位解缠算法。首先,分析了相邻相位点质量值计算的内在关系,采用行、列数组保存中间结果消除梯度的重复计算;然后,按行进行计算任务分配,简化相邻窗口内的行、列均值计算;最后,通过OpenMP指令实现计算任务分配,完成质量图的并行计算。对于质量引导过程内在的并行性进行了分析,但受限于重复的线程启动和退出时间开销,难以体现速度优势。对合成孔径雷达干涉（synthetic aperture radar interferometry,InSAR）和干涉合成孔径声纳（interferometric synthetic aperture sonar,INSAS）干涉相位图进行解缠实验,结果表明,所提方法提高了相位解缠效率,为在实时条件下进一步提高相位解缠精度奠定了基础。     

遥感数据的分形测量

用分形几何学方法对遥感数据进行了分析,从而定量解释遥感影像。共编制了３种分数维测量方法,它们是分线方法（或等值线方法）,方差方法和三角棱柱方法。用分线方法计算了腾冲地区陆地卫星ＴＭ数据的分数维。图像数据的等值线长度分别按行,按列和按行－列方法处理记取以便能发现图像的模式变化。当图像有明显的走向模式时,按行方法所测量的Ｄ值与按列方法测得的Ｄ值是不同的。按行－列方法测量的Ｄ值几乎不受定向模式的影响。当Ｒ（相关系数）＞０．９时,按３种方式记取等值线所得到的Ｄ值的变化趋势是一致的,都能给出图像数据中的空间相互关系。通过分维测量,不但能描述图像数据的整体特征而且能描述图像数据中的每个值的特征,揭示遥感数据表观的无序性和内在的规律性,更重要的是可把这些Ｄ值与地面物体之间建立联系来探讨各种自然现象中的有用信息。     

基于地图空间数据的空间信息多级网格生成方法

简要介绍了空间信息多级网格的核心思想以及网格编码系统,利用Visual Basic开发工具和美国ESRI公司的MapObjects控件,通过空间点坐标、基本网格行列号、网格级别和编码间的转换关系,实现了在地图空间数据基础上生成多级网格的方法.     

一种适用于移动端瓦片地图的加密方法

在移动端地图大行其道的今天,如何保证地图服务不被盗用和防止信息泄漏是一个亟待解决的难题。针对这种情况,本文提出了一种适用于移动端瓦片地图的加密方法,通过对地图瓦片入库顺序的置乱,以及对瓦片的图层行列值信息的加密,使得移动端地图瓦片在被非法使用时地图信息无法还原,提高了移动端上地理信息应用的安全性。     

多种超高阶次缔合勒让德函数计算方法的比较

扩展高阶和超高阶重力场模型的构制与应用的数值稳定性取决于超高阶次缔合勒让德函数的计算方法。文中详细介绍了现有的多种缔合勒让德函数的递推计算方法:标准前向列推法、标准前向行推法、跨阶次递推法和Belikov列推法。从计算速度、计算精度和计算溢出问题3个角度分析比较了阶次高至2 160阶的各种方法的优劣。通过数值试验证明,Belikov列推法和跨阶次递推法是计算超高阶次缔合勒让德函数较优的方法,而其他几种方法不能用于超高阶次缔合勒让德函数的计算。文中结论为超高阶次球谐综合与球谐分析的数值计算提供了可靠的依据。     

联合共线约束与匹配冗余的组直线匹配结果检核算法

针对"一对多""多对一""多对多"直线匹配结果难以检核的瓶颈问题,提出一种共线约束与匹配冗余的组直线匹配结果检核算法。该算法在已有组直线匹配结果基础上,首先将结果中的每对同名直线组分裂为两对同名单直线,分别建立直线组、单直线同名对应关系矩阵,矩阵的行、列号分别对应参考影像、搜索影像上直线组索引或单直线索引,矩阵元素值可用于记录其行、列号所表示对应关系出现的数目、特征相似性系数等多源信息;在此基础上,以同名直线关系矩阵为基础,提取局部关系矩阵,建立"一对多""多对一""多对多"匹配结果间的关联;然后基于局部关系矩阵,结合共线约束、匹配冗余、特征相似性系数对结果进行检核,剔除错误匹配,保留正确匹配;最后对结果中的"多"直线进行拟合得到"一对一"的同名直线。选取具有典型纹理特征的航空影像和近景影像进行组直线匹配结果检核试验,获得了可靠的同名直线,验证了本文算法的有效性。     

基于格网划分的海量数据Delaunay三角剖分

提出基于格网划分、面向海量数据的Delaunay三角剖分方法,它首先把数据集划分为若干格网块,按照格网划分的逆序对每个格网块采用基于自适应格网划分的分割-合并算法进行Delaunav三角剖分,把格网块Delaunay三角网中不受边界影响的三角形进行存储并释放内存,然后顺序合并相邻格网块Delaunav三角网,形成全局或类全局Delaunay三角网.该方法对计算机硬件配置要求较低,适合于并行处理,可以实现面向海量数据的Delaunay三角剖分.     

Evaluating the potential of multi-view data extraction from small Unmanned Aerial Systems (UASs) for object-based classification for Wetland land covers

Unmanned Aerial Systems (UASs) have the potential to provide multi-view data, but the approaches used to extract the multi-view data from UAS and investigation of their use in image classification are currently unavailable in publications to our best knowledge. This study presents a method that combines collinearity equations and a two-phase optimization procedure to automatically project a point from real world coordinate system of an orthoimage to UAS image coordinate system (row and column numbers) to be used in multi-view data extraction. The results show average errors for the computed UAS column and row numbers were 1.6 and 1.8 pixels respectively evaluated with leave-one-out method. Based on this algorithm, it’s also for the first time that object-based multi-view data were extracted and presented, and the potential of using the multi-view data to aid Geographic Object-Based Image Analysis(GEOBIA) through bidirectional reflectance distribution function (BRDF) modelling was evaluated with two representatives of BRDFs, the Rahman-Pinty-Verstraete(RPV) and Ross-Thick-LiSparse (RTLS). Our results indicate the RPV model tends to overestimate the bidirectional reflectance for land cover types with high reflectance, while perform well for those with relatively low reflectance in our study area. To test the impact of using multi-view data on image classification, we extracted parameters from BRDF models and used these parameters as object features for object-based classification. The 10-fold cross validation results show that the 3-parameter RTLS significantly improved overall accuracy compared to the classifications relying only on the orthoimage features, while other BRDF models did not show significant improvements, raising the needs to develop new methods to better utilize the multi-view information in GEOIBA in the future.